Robert Jemison Van de Graaff
Robert Jemison Van de Graaff, (geb. 20.12.1901, Tuscaloosa, Ala., U.S.A. – gest. 16.01.1967, Boston, Mass.), amerikanischer Physiker und Erfinder des Van de Graaff-Generators, einer Art elektrostatischer Hochspannungsgenerator, der als eine Art Teilchenbeschleuniger dient. Dieses Gerät fand nicht nur in der Atomforschung, sondern auch in der Medizin und Industrie breite Anwendung.
Nachdem er eine Zeit lang als Ingenieur bei der Alabama Power Company gearbeitet hatte, ging Van de Graaff 1924 nach Paris, um an der Sorbonne zu studieren. Dort lenkten die Vorlesungen von Marie Curie sein Interesse auf die Atomphysik, und im folgenden Jahr ging er an die Universität von Oxford, um im Labor des irischen Physikers J.S.E. Townsend zu forschen. Während seiner Zeit in Oxford war Van de Graaff beeindruckt von der Notwendigkeit einer Quelle für energiereiche Strahlen subatomarer Teilchen für die Untersuchung des atomaren Verhaltens. Er hatte die Idee für den Van-de-Graaff-Generator und entwickelte ihn nach seiner Rückkehr in die USA im Jahr 1929 weiter.
Van de Graaff baute seinen ersten Generator in den frühen 1930er Jahren. Das Gerät, das zur Erzeugung eines sehr hohen elektrostatischen Potentials dient, beruht für seinen Betrieb auf der Ablagerung einer Ladung auf einem sich bewegenden Band aus isolierendem Gewebe. Diese Ladung wird auf dem Band in eine glatte, kugelförmige, gut isolierte Metallschale befördert, wo sie abgeleitet wird und in die Metallschale übergeht. Die Schale erhöht sich im Potential, bis ein elektrischer Durchschlag auftritt oder bis der Laststrom die Aufladung ausgleicht. Maschinen dieser Art, richtig eingeschlossen, haben Potenziale von etwa 13.000.000 Volt (13 Megavolt) erzeugt. In einem verwandten Gerät, dem Pelletron-Beschleuniger, wird das bewegliche Band durch eine bewegliche Kette von Metallkugeln ersetzt, die durch Isoliermaterial getrennt sind. Der Pelletron-Beschleuniger im Oak Ridge National Laboratory, Tennessee, erzeugt 25 Megavolt und beschleunigt Protonen oder schwere Ionen, die dann zur weiteren Beschleunigung in ein isochrones Zyklotron injiziert werden.
Van de Graaff wurde 1931 wissenschaftlicher Mitarbeiter und 1934 außerordentlicher Professor am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge. 1946 war er Mitbegründer der High Voltage Engineering Corporation (HVEC), um seinen Beschleuniger herzustellen, und 1960 verließ er das MIT, um hauptberuflich für die HVEC zu arbeiten.